Фотосинтезирующие бактерии Вопросы лекции 1 Классификация фотобактерий

Фотосинтезирующие бактерии

Вопросы лекции: 1. Классификация фотобактерий. 2. Пигменты фотобактерий. 3. Распространение. 4. Роль в природе.

Серные пурпурные Thiorhodaceae Зеленые серные Chlorobacteriaceae Отд Bacteria Подц Bacteriobionta Царство Mychota Дробянки Подц Cyanobionta Отд Cyanobacteria Несерные пурпурные Athiorhodaceae

Классы в отделе Cyanobacteria • Chroococcophyceae • Chamaesiphonophyceae • Hormogoniophyceae Царство Отдел Prochlorobionta Prochlorophyta

Фотосинтез Оксигенный Аноксигенный донором электронов является • • • H 2 O H 2 S CH 4 NH 3 • свет СО 2 +2 Н 2 А СН 2 О+2 А

Цианобактерии Основной фотосинтезирующий пигмент – хлорофилл Добавочные – фикоцианин, аллофикоцианин, фикоэритрин, каротиноиды. Зависят от проникновения света и кислорода: Почва Водоемы Кора деревьев Поверхность камней Поверхность снега и льда

Царство Отдел Prochlorobionta Prochlorophyta Род Prochloron Виды живут в симбиозе с видами асцидий в тропических и субтропических морских литоральных водах. Клеточная стенка многослойная, содержит мурамовую кислоту. Фотосинтезирующие пигменты – хлорофилл А и В, добавочные – каротиноиды.

Основной фотосинтезирующий пигмент пурпурных бактерий – бактериохлорофилл, добавочные – каротиноиды (ликопин, спириллоксантин, родопин, родовибрин). Пурпурные серные Пурпурные несерные Облигатные Факультативные фотогетеротрофы фототрофы анаэробы Зеленые бактерии Основной фотосинтезирующий пигмент зеленых бактерий – бактериовиридин, добавочные – каротиноиды. Строгие анаэробы и облигатные фоторофы

Функции каротиноидов Осуществляют передачу энергии от каротиноидов к хлорофиллу Предохраняют клетки пурпурных бактерий от фотоокисления при наличии кислорода

Зеленые и пурпурные бактерии

Типично водные микроорганизмы, распространенные в пресных и соленых водоемах Особенно часто они встречаются в местах, где есть сероводород, как на мелководье, так и на значительной глубине. В почве фототрофных бактерий мало, но при затоплении ее водой они могут расти весьма интенсивно.

Развитие фототрофных бактерий нередко легко обнаружить, не прибегая к постановке накопительных культур и микроскопическим исследованиям, так как многие из них способны образовывать ярко окрашенные пленки, а также обрастать подводные предметы. Такие макроскопические скопления наблюдаются в серных источниках, лиманах, бухтах, озерах и прудах. Иногда в результате массового развития фототрофных бактерий меняется даже цвет всей воды в водоеме или отдельные ее слои становятся окрашенными. Последнее явление довольно часто имеет место в некоторых озерах, содержащих в придонных слоях сероводород.

«Колонка Виноградского» : Цианобактерии Пурпурные бактерии Зеленые бактерии Иловые отложения

Роль в природе: • • Продуценты Азотфиксация Пища для простейших Пурпурные и зеленые очищают водоемы от сероводорода, формируют лечебные грязи Образование самородной серы Противоэрозионая функция Участвуют в перераспределении и аккумуляции биогенных элементов Вступают в симбиотические отношения

Роль фотобактерий в круговороте серы. Сера Beggiatoa Thiobacillus Chromatium Chlorobium цианобактерии Beggiatoa Thiobacillus Chromatium Chlorobium Thiobacillus • Сульфиды Сульфаты Desulphovibrio

Архебактерии 1. Общая характеристика 2. Группы архебактерий

1. Внешнее строение: • • Кокки, палочки, извитые клетки и виды, характеризующиеся слабым ветвлением. Особенность архебактерий — отсутствие сложных многоклеточных форм, мицелиальных и трихомных, достаточно хорошо представленных у грамположительных и грамотрицательных эубактерий.

2. Строение клетки: • По тонкому строению клетки архебактерии принципиально не отличаются от эубактерий и ближе к грамположительной их ветви. От внешней среды клетки отделены клеточной стенкой (исключение составляет Thermoplasma acidophilum). У одних видов она выглядит как толстый гомогенный слой, у других — тонкий, структурированный. Основное в-во клеточной стенки – псевдомуреин. • У некоторых нитчатых форм поверх клеточной стенки расположен чехол, объединяющий несколько клеток. Многие виды имеют жгутики и ворсинки эубактериального типа. В цитоплазме некоторых архебактерий обнаружены газовые вакуоли и запасное вещество гликоген, присущее многим эубактериям.

Метаболизм Хемоорганогетеротрофный хемолитоавтотрофный хемолитогетеротрофный фотогетеротрофный Источник углерода: сахара, аминокислоты, орг. к-ты, СО 2. Во многом механизм метаболизма сходен с эубактериями, но архебактериям свойственны типы энергетического метаболизма, не характерные для эубактерий: бесхлорофильный фотосинтез, анаэробное дыхание, в процессе которого происходит образование метана

Галофилы фотосинтезирующие бактерии, пигмент – бактериородопсин. Natronococcus Скопление соли на берегу Мертвого моря идеального места для обитания представителей рода Halobacterium.

Метаногенные Methanosarcina Methanococcus voltae

Экстремальные термофилы Thermoplasma acidophylum

• Для архебактерий как группы в целом характерна способность существовать в широком диапазоне условий внешней среды. Среди них есть строгие и факультативные анаэробы и облигатные аэробы, нейтрофилы и облигатные ацидофилы, экстремальные галофилы.

• В этой же группе наряду с мезофилами описаны экстремальные термофилы, имеющие оптимальную температуру роста свыше 100°. Именно к этой группе прокариот относятся бактерии, растущие при самых высоких температурах.

• К архебактериям предположительно относятся микроорганизмы, обнаруженные на дне океана на глубине около 2, 5 км, где давление достигает 260 атм, а температура воды в зонах выходящих со дна "черных гейзеров" — 250 — 300°.